基于stc52單片機(jī)的直流電機(jī)pwm調(diào)速系統(tǒng)-在線瀏覽
2024-08-04 15:51本頁面
【正文】 時轉(zhuǎn)速精度等方面達(dá)到較高水平。近年來，盡管交流調(diào)速系統(tǒng)發(fā)展很快，但是直流電機(jī)憑借其良好的啟動、制動性能，在金屬切削機(jī)床、軋鋼機(jī)、海洋鉆機(jī)、挖掘機(jī)、造紙機(jī)、礦井卷揚(yáng)機(jī)、電鍍、高層電梯等需要廣泛范圍內(nèi)平滑調(diào)速的高性能可控電力拖動領(lǐng)域中仍得到了廣泛的應(yīng)用。20世紀(jì)70年代以來，直流電機(jī)傳動經(jīng)歷了重大的技術(shù)、裝備變革。同時，高集成化、小型化、高可靠性及低成本成為控制的電路的發(fā)展方向。直流調(diào)速技術(shù)不斷發(fā)展，走向成熟化、完善化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化，在可逆脈寬調(diào)速、高精度的電氣傳動領(lǐng)域中仍然難以替代[1]。隨著計算機(jī)控制技術(shù)的發(fā)展，微處理器已經(jīng)廣泛使用于直流傳動系統(tǒng)，實現(xiàn)了全數(shù)字化控制。所以，全數(shù)字直流調(diào)速控制精度、可靠性和穩(wěn)定性比模擬直流調(diào)速系統(tǒng)大大提高。微處理器誕生于上個世紀(jì)七十年代，隨著集成電路大規(guī)模及超大規(guī)模集成電路制造工藝的迅速發(fā)展，微處理器的性價比越來越高。為微處理器普遍用于控制電機(jī)提供了可能，利用微處理器控制電機(jī)完成各種新穎的、高性能的控制策略，使電機(jī)的各種潛在能力得到充分的發(fā)揮，使電機(jī)的性能更符合工業(yè)生產(chǎn)使用要求[2]，還促進(jìn)了電機(jī)生產(chǎn)商研發(fā)出各種如步進(jìn)電機(jī)、無刷直流電機(jī)、開關(guān)磁阻電動機(jī)等便于控制且實用的新型電機(jī)，使電機(jī)的發(fā)展出現(xiàn)了新的變化?，F(xiàn)在帶微處理器的可編程控制器，已經(jīng)在各種的機(jī)床設(shè)備和各種的生產(chǎn)流水線中普遍得到應(yīng)用，通過對可編程控制器進(jìn)行編程就可以實現(xiàn)對電機(jī)的規(guī)律化控制。通過微處理器控制，可使電機(jī)的性能有很大的提高。高性能的微處理器如DSP (DIGITAL SIGNAL PROCESSOR即數(shù)字信號處理器)的出現(xiàn)，為采用新的控制理論和控制策略提供了良好的物質(zhì)基礎(chǔ)，使電機(jī)傳動的自動化程度大為提高。直流電動機(jī)根據(jù)勵磁方式不同，直流電動機(jī)分為自勵和他勵兩種類型。但是對于直流電動機(jī)的轉(zhuǎn)速有以下公式： 其中：U—電壓；—勵磁繞組本身的電阻；—每極磁通(Wb)；Cc—電勢常數(shù)；Cr—轉(zhuǎn)矩常量[3]。磁場控制法控制磁通，其控制功率雖然較小，但低速時受到磁極飽和的限制，高速時受到換向火花和換向器結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的限制[4]，而且由于勵磁線圈電感較大，動態(tài)響應(yīng)較差[5]。 圖11 直流電機(jī)的工作原理圖電樞控制是在勵磁電壓不變的情況下，把控制電壓信號加到電機(jī)的電樞上，以控制電機(jī)的轉(zhuǎn)速。隨著電力電子的發(fā)展，出現(xiàn)了許多新的電樞電壓控制方法。調(diào)壓調(diào)速法具有平滑度高，能耗少，精度高等優(yōu)點(diǎn)。脈寬調(diào)速利用一個固定的頻率來控制電源的接通或斷開，并通過改變一個周期內(nèi)“接通”和“斷開”時間的長短，即改變直流電機(jī)電樞上電壓的“占空比”來改變平均電壓的大小，從而控制電動機(jī)的轉(zhuǎn)速，因此，PWM又被稱為“開關(guān)驅(qū)動裝置”。2系統(tǒng)總體方案論證方案一：采用專用PWM集成芯片、IR2110 功率驅(qū)動芯片構(gòu)成整個系統(tǒng)的核心，現(xiàn)在市場上已經(jīng)有很多種型號，如Tl公司的TL494芯片，東芝公司的ZSK313I芯片等。這種專用PWM集成芯片可以減輕單片機(jī)的負(fù)擔(dān)，工作更可靠，但其價格相對較高，難于控制工業(yè)成本不宜采用。L298是雙H高電壓大電流功率集成電路，直接采用TTL邏輯電平控制，可用來驅(qū)動繼電器、線圈、直流電動機(jī)、步進(jìn)
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